BỘ GEN của NGƯỜI (human genome) (DI TRUYỀN học NGƯỜI SLIDE)

BỘ GEN CỦA NGƯỜI (Human genome) Mục tiêu Nêu khái niệm gen ngưười, mục tiêu ý nghĩa dự án đồ gen ngưười Trình bày đặc điểm gen ngưười Trình bày số phương pháp xác định đồ di truyền đồ hình thể Bộ gen (genome): toàn đơn vị DT chứa NST đơn bội loài Bộ gen ngưười: phân bố vị trí đ gen chuỗi ADN 24 NST Ba mục tiêu Dự án gen người: - Dựng đồ di truyền (Genetic marker map) - Dựng đồ hình thể (physical map) - Xác định trình tự gen Sơ đồ tóm tắt mục tiêu dự án gen ngưười Số lưượng gen mã hóa đưược phát theo thời gian Các phương pháp xác định đồ di truyền đồ hình thể 3.1 Bản đồ di truyền Phưương pháp phân tích gen liên kết - Gen NST tạo nhóm l/kết, phân ly Mức độ l/kết gen đ qua phân tích gia hệ Sử dụng enzym giới hạn ADN dị thích hợp thúc đẩy nhanh XD đồ gen liên kết - Xét DT nhóm máu ABO MN gia đình bị dị tật: Giảm sản xương bánh chè, loạn sản móng viêm thận người trưởng thành (Nail - Patella syndrome) A N Gia hệ bệnh di truyền: H/c Nail - Patella syndrome O NN A MN A MN A MN O NN O MN A NN O MN O NN A NN + Bệnh ln kèm nhóm máu A, khơng kèm nhóm máu MN + ổ gen nhóm máu ABO NST số 9q34 (cột tiêu) + ổ gen bệnh NST số 9q34, cách 10 cM + ổ gen nhóm máu MN NST số Bản đồ hình thể 3.2.1 Lai chỗ (In Situ Hybridization) - Lai chỗ NST kỳ gian kỳ: ADN dò nhuộm huỳnh quang, lai với ADN đích người bệnh (Fluorescence In Situ Hybridization = FISH) - Quan sát có mặt ADN đích đoạn ADN lai KHV huỳnh quang - Dùng KT FISH xác định ổ gen chuỗi nhẹ kappa globulin miễn dịch: nhánh ngắn NST số 3.2.2 Phương pháp lập đồ đoạn - Dựa vào có vắng mặt vùng đặc biệt locus ADN BN có bất thường NST hay từ mẫu lai TB soma người gặm nhấm, mẫu có chứa đoạn ADN biết trước NST người - Lập đồ đoạn đặc biệt có ích cho lập đồ NST X 1số lượng lớn bất thường NST X xác định 3.2.3 Lai tế bào sinh dưỡng khác loài - Lai TB sinh dưỡng người chuột nhắt (TB lai chứa NST người (46 NST) chuột (40 NST) - Bộ NST người chuột phân biệt hình thái NST nhuộm giemsa - Trong nuôi cấy số NST người bị ngẫu nhiên, NST chuột giữ nguyên - Ví dụ: TB người lai với TB chuột nhắt (thuần chủng) khiếm khuyết khụng SX Enzym thymidine kinase (TB chuột sống sót có mang gen người mã hố thymidine kinase) - Quan sát: TB lai sống sót cịn NST số 17 người  gen mã hố thymidine kinase NST 17 người 3.2.4 Phương pháp xác định liều gen (Gene - dosage methods) - NST tồn cặp tế bào sinh dưỡng - alen h/ động  mã hoá enzym đ enzym100% - alen  hoạt độ enzym 50% - Trisomy  hoạt độ enzym đạt 150% - PP xác định liều gen: dùng dựng đồ gen, qua quan sát, x/n lâm sàng - Đã đ số ổ gen: gen mã hoáenzym phosphatase NST số Liều gen ở: NST X với ADN dò pERT87 so sánh với ADN dò p4B12 NST thường Hình ảnh điện di ADN với loại ADN dò: pERT87 (NST X) p4B12 (NST thường) 3.2.5 Phưương pháp phân tích hình thái NST - Phân tích hình thái NST giúp xác định vị trí gen - Bằng phân tích đa hình NST, Donahue xác định nhóm máu Duffy có ổ gen NST số Bằng quan sát đoạn NST để xác định gen đột biến bệnh retinoblastoma, bệnh Prader - Willi… - Trao đổi đoạn NST dùng đ ổ gen: chuyển đoạn NST X NST thưường nữ bệnh loạn dưỡng Duchenne  gen bệnh Xp21 4 Cách ghi đồ gen - Bản đồ riêng cho gen liên quan với bệnh tật (Morbid gene - map) - Ghi sơ đồ NST, bảng thống kê - Các thơng tin cần có: + Tên bệnh hay tính trạng + Tên gen chi phối bệnh, tính trạng + Ký hiệu gen + Mã số bệnh, tính trạng theo Mc Kusick (Mck) + Vị trí gen NST X số gen minh họa Vị trí gen Bệnh (số danh pháp bệnh theo Mc Kusick) pter-p22.32 Kháng nguyên 12E7 (McK-31347) pter-p22.32 Bệnh vẩy cá (McK-30810) pter-p22.32 Nhóm máu Xg (McK-31470) pter-p22.32 Loạn sản sụn rải rác (McK-30295) p22 Bạch tạng mắt (McK-30050; 30060) p22 Bong võng mạc bẩm sinh (McK-31270) p22.3-p22.1 p21.2 Hội chứng Coffin-Lowry (McK-30360) Loạn dưỡng Duchenne; loạn dưỡng Becker (McK-31020) p21.1 U hạt mãn tính (McK-30640) p11.3 Bệnh sắc tố võng mạc (McK-31260) p11-q11 Bệnh Menkes (McK-30940) p11-q12 Hội chứng Wiskott-Aldrich (McK-30100) cen-q11 Tinh hồn nữ tính hố (McK-31370) q13 Hội chứng Aarskog-Scott (McK-30540) q13-q21 q21 Bệnh Charcot-Marie-Tooth (McK-30280) Thoái hoá màng mạch (McK-30310) q21.3-q22 Bệnh Kennedy (McK-31320) q21.3-q22 Bệnh khơng có gammaglobulin (McK-30030) q22 Bệnh Fabry (McK-30150) q25 Hội chứng Lowe (McK-30900) q26-q27.2 Hội chứng Lesch-Nyhan (McK-30800) q26-q28 Hội chứng Hunter (McK-30990) q27.1-q27.2 Hemophilia B (McK-30690) q27.3 Fragile X (Hội chứng Martin-Bell) (McK-30955) q28 Bệnh mù màu (McK-30370; 30380; 30390) q28 Loạn dưỡng Emery-Dreifuss (McK-31030) q28 Thiếu hụt enzym Glucose 6-phosphate dehydrogenase Xác định trình tự - Xác định trình tự ba tỉ đơi base nitơ gen người - Những công cụ cần thiết hữu hiệu xác định trình tự gen người: + Phát loại enzym: enzym giới hạn, enzym nối + p/p thăm dị trình tự màu huỳnh quang (Four colour fluorescence - base - sequence detection), xác định trình tự vịng, p/p điện di mao quản… + Phát hiện, sử dụng đoạn ADN ngắn: vệ tinh nhỏ vệ tinh siêu nhỏ để tạo marker xác định trình tự gen + Hệ thống máy tính chép, phân tích lưu trữ số liệu thu - 26/ 6/ 2000 dự án gen ngưười công ty Celera Genomics công bố phác thảo gen người - 12/ 2/ 2001 cơng bố trình tự đầy đủ gen người tạp chí Nature Science - Theo cơng bố: Genome lồi người cú 31780 gen mã hoá protein - Vấn đề hệ protein "Proteome" n/cứu tồn protein đưược mã hố gen “Proteomics“ vấn đề cần giải sinh học tế bào tế bào hệ thống sinh giới Dựa vào đặc điểm nhân  chia sinh giới thành giới: Trên giới PROKARYOTA Trên gii EUKARYOTA Trên giới PROKARYOTA ã Là SV TB có nhân thô sơ ã Bao gồm: Virus, Vi khuẩn, Vi khuÈn lam • TB chØ cã NST ã NST hình vòng sợi ã Cấu trúc NST là: ADN sợi kép ADN sợi đơn ARN sợi kép Trên giới EUKARYOTA ã Là SV TB có nhân chuẩn ã Bao gồm: ĐV, Nấm , TV ã Gồm nhiều cặp NST (2) ã NST hình sợi ã Cấu trúc NST là: ADN sợi kép ã Gen nói chung liên tục ã Gen không liên tục (exon xen kẽ intron) ã mARN không cắt ghép sau phiên mà ãmARN cắt intron v ghép exon sau phiên mà ã ADN ARN không liên kết với protein ã ADN sợi kép l/kết Pr histon Pr histon ã Ngoài NST có ADN dạng vòng gọi plasmid ã Không có plasmid ã Không có ti thể ã Có ti thể, TV có lạp thể ã Không có màng nhân ã Có màng nhân ... Bộ gen (genome): toàn đơn vị DT chứa NST đơn bội loài Bộ gen ngưười: phân bố vị trí đ gen chuỗi ADN 24 NST Ba mục tiêu Dự án gen người: - Dựng đồ di truyền (Genetic marker map)... tự gen + Hệ thống máy tính chép, phân tích lưu trữ số liệu thu - 26/ 6/ 2000 dự án gen ngưười công ty Celera Genomics công bố phác thảo gen người - 12/ 2/ 2001 cơng bố trình tự đầy đủ gen người. .. tự gen Sơ đồ tóm tắt mục tiêu dự án gen ngưười Số lưượng gen mã hóa đưược phát theo thời gian Các phương pháp xác định đồ di truyền đồ hình thể 3.1 Bản đồ di truyền Phưương pháp phân tích gen